DE1074726B

DE1074726B - Arrangement for automatic remote control of groups feeding a network

Info

Publication number: DE1074726B
Application number: DE1958S0059755
Authority: DE
Inventors: Erlangen Dipl.-Ing. Friedrich Maier und Dipl.-Ing. Hugo Stössinger
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1958-09-09
Filing date: 1958-09-09
Publication date: 1960-02-04

Description

Anordnung zur selbsttätigen Fernregelung von ein Netz speisenden Gruppen In Verbundnetzen werden zur Einhaltung einer konstanten Frequenz bzw. einer konstanten Übergabeleistung oder eines bestimmten funktionellen Zusammenhangs zwischen diesen beiden Größen, z. B. bei der Netzkennlinienregelung, selbsttätige Netzregler vorgesehen. Wegen der Größe der modernen Verbundnetze reicht zur Ausregelung von Lastschwankungen eine einzige stromerzeugende Maschine oder auch ein einziges Kraftwerk in den meisten Fällen nicht mehr aus, so daß man bestrebt ist, möglichst viele der vorhandenen Kraftwerke an der Ausregelung zu beteiligen. Es ist nun aber bekanntgeworden, daß jedes Kraftwerk bei gleichzeitiger Berücksichtigung der Netzverluste eine bestimmte Energiemenge am kostengünstigsten zu liefern vermag, daß die Lieferungszuwachskosten bei den einzelnen Kraftwerken aber oftmals erheblich voneinander verschiedene Werte annehmen können. Man ist deshalb bestrebt, die einzelnen Kraftwerke so an der Energieerzeugung zu beteiligen, daß die Lieferungszuwachskosten für alle Kraftwerke gleich sind. Daraus ergibt sich, daß je nach der Gesamtbelastung des Netzes zur Erreichung einer in der Kostenmasse optimal günstigsten Energieerzeugung die Lieferungsanteile der einzelnen Kraftwerke sich mit der Belastung ändern müssen. Hierzu sind sogenannte Lastverteilungs-Optimierungsgeräte entwickelt worden, mit deren Hilfe die jeweils optimale Aufteilung der Belastung auf die einzelnen Kraftwerke erfaßtwerden kann. Derartige Geräte sind mit Anschlußmöglichkeiten für eine selbsttätige Fernsteuerung der Kraftwerke ausgerüstet.Arrangement for automatic remote control of groups feeding a network In interconnected networks, a constant frequency or a constant Transfer power or a specific functional relationship between them both sizes, e.g. B. in the network characteristic control, automatic network regulators are provided. Due to the size of modern interconnected networks, it is sufficient to regulate load fluctuations a single power-generating machine or a single power plant in most of them Cases no longer fail, so that one strives to use as many of the existing ones as possible Power plants to participate in the adjustment. But it has now become known that each power plant a specific one, taking account of network losses at the same time Amount of energy to deliver the most cost-effective that the delivery incremental costs in the case of the individual power plants, however, the values often differ considerably from one another can accept. One strives therefore to the individual power plants so in the energy production to participate so that the delivery incremental costs are the same for all power plants. It follows that depending on the total load on the network to achieve a in the cost mass optimally cheapest energy generation the delivery shares of the individual power plants have to change with the load. For this purpose are so-called Load balancing optimization devices have been developed with the help of which each optimal distribution of the load on the individual power plants can be recorded. Such devices are with connection options for an automatic remote control of the power plants.

Die Schwierigkeit besteht jedoch hierbei darin, daß sich beide vorgenannten Forderungen, nämlich die Aufteilung der Belastung auf möglichst viele Kraftwerke und die Optimierung der Energieerzeugungskosten, zum Teil einander widersprechen, da durch die Optimierung gegebenenfalls ein Teil der Kraftwerke in der Übernahme von Lastschwankungen beschränkt oder ganz gesperrt wird.The difficulty here, however, is that both of the aforementioned Demands, namely the distribution of the load on as many power plants as possible and the optimization of energy generation costs, partly contradict each other, because some of the power plants may be included in the takeover as a result of the optimization limited or completely blocked by load fluctuations.

Gegenstand der Erfindung ist nun eine Anordnung zur selbsttätigen Fernregelung von ein Netz speisenden Gruppen (Kraftwerke bzw. Maschinen) unter Verwendung eines solchen Optimierungsgerätes. Die genannten Schwierigkeiten werden nach der Erfindung dadurch gemeistert und eine Fernregelung der Kraftwerke im Sinne einer Erfüllung beider Bedingungen dadurch ermöglicht, daß einerseits die Kraftwerksregler in Stellabhängigkeit von einem wählbaren Teil der vom Netzregler vorgegebenen Stellgröße und andererseits der die Summenleistung des Netzes auf das Optimierungsgerät übertragende Geber in Stellabhängigkeit von der vom Netzregler kommenden Stellgröße gebracht sind, derart, daß die vom Optimierungsgerät zusätzlich auf die Kraftwerksregler gegebenen Stellgrößen zusammen mit den wählbaren Stellgrößenanteilen des Netzreglers die Kraftwerksregler im Sinne einer Beseitigung des überlagerten Einflusses des Netzreglers ausregeln und nach Verschwinden desselben die Belastungsverteilung ausschließlich durch das Optimierungsgerät bestimmt ist.The invention is now an arrangement for automatic Remote control of groups feeding a network (power plants or machines) using such an optimization device. The difficulties mentioned are after the Invention thereby mastered and a remote control of the power plants in the sense of a Fulfillment of both conditions is made possible by the fact that on the one hand the power plant controller depending on a selectable part of the manipulated variable specified by the network controller and on the other hand the one that transfers the total power of the network to the optimization device The encoder is made dependent on the manipulated variable coming from the network controller are in such a way that the optimizing device also applies to the power plant controller given manipulated variables together with the selectable manipulated variable components of the network controller the power plant controller in the sense of eliminating the superimposed influence of the Regulate the network regulator and after its disappearance the load distribution exclusively is determined by the optimization device.

Es werden somit nach der Erfindung die Lastschwankungen zunächst willkürlich auf die einzelnen Kraftwerksgruppen, Kraftwerke oder Maschinen - und zwar entsprechend der einstellbaren Beteiligung der einzelnen Gruppen an der Ausregelung - und gleichzeitig durch den Netzregler das Optimierungsgerät angestoßen, die wirtschaftlichste Leistungserzeugung wieder einzustellen.Thus, according to the invention, the load fluctuations are initially arbitrary on the individual power plant groups, power plants or machines - and accordingly the adjustable participation of the individual groups in the adjustment - and at the same time the optimization device triggered by the network regulator, the most economical power generation to adjust again.

An Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels des Gegenstandes der Erfindung ist nachfolgend das Wesen der Erfindung näher erläutert.Using an exemplary embodiment shown schematically in the drawing of the subject matter of the invention, the essence of the invention is explained in more detail below.

Ein mit 1 bezeichneter Netzregler für Frequenz, Übergabeleistung oder beides betätigt bei Lastschwankungen im nicht dargestellten Netz entsprechend der Richtung und Größe der Laständerung einen Stellmotor für einen verstellbaren Widerstand 2 in der einen oder anderen Richtung, so daß zwischen dem festen Mittelabgriff und dem verstellbaren Abgriff des in einem Gleichstromkreis liegenden Widerstandes 2 eine entsprechende Potentialdifferenz auftritt, die sich mit Richtung und Größe der jeweiligen Laständerung ändert. An diese Potentialdifferenz sind in Reihenschaltung Potentiometer 6, 7- und 8 sowie ein Stehorgan 17, z. B. ein polarisiertes Relais, für den Summenleistungsgeber13 des Optimierungsgerätes 12 angeschlossen. Jedes der Potentiometer 6 bis 8 ist mit einem Steuerorgan 3a, 4a- und 5 a der Summenfernsender 3 bis 5 verbunden, die den betreffenden Gruppen die Leistungsabgabe oder vorzugsweise die Lage ihrer Frequenzleishxngskennlinie vorschreiben durch die mit 9 bis 11 ferngesendeten Werte. Auf diese Werte stellen sich dann die Kraftwerke ein.A designated with 1 network regulator for frequency, transfer power or both operated in load fluctuations in the network, not shown, according to the direction and size of the load change a servomotor for an adjustable resistor 2 in one direction or the other, so that between the fixed center tap and the adjustable tap of the a corresponding potential difference occurs in a direct current circuit resistor 2, which changes with the direction and size of the respective load change. This potential difference is connected in series with potentiometers 6, 7 and 8 and a standing member 17, z. B. a polarized relay for the total power generator 13 of the optimization device 12 is connected. Each of the potentiometers 6 to 8 is connected to a control element 3a, 4a and 5a of the summation remote transmitters 3 to 5, which prescribe the power output or, preferably, the position of their frequency characteristic curve for the groups concerned by means of the values sent with 9 to 11 remotely. The power plants then adjust to these values.

Je nach der Stellung der verstellbaren Abgriffe der einzelnen Potentiometer 6 und 8 werden die Steuerorgane 3 a bis 5 a von einem entsprechend großen Anteil der am Widerstand 2 auftretenden Potentialdifferenz beeinflußt bzw. von dem davon abhängigen Strom durchflossen. Somit kann durch die genannten Potentiometer der Anteil der einzelnen Gruppen an der Ausregelung der Laständerung im Netz beliebig eingestellt werden. Nach der Zeichnung hat der Summenfernsender 3 mittlere, der Sender 4 geringere und der Summensender 5 großen Anteil an der Ausregelung. Dieser Einfluß ist je nach der vorzunehmenden Änderung der Leistungserzeugung positiv oder negativ.Depending on the position of the adjustable taps on the individual potentiometers 6 and 8, the control organs 3 a to 5 a of a correspondingly large proportion the potential difference occurring at the resistor 2 or influenced by that of it dependent current flowing through it. Thus, the potentiometer mentioned can be used for the Any share of the individual groups in regulating the load change in the network can be set. According to the drawing, the summing remote transmitter has 3 middle ones, the Transmitter 4 has a smaller share and the sum transmitter 5 has a large share in the adjustment. This Influence is positive or depending on the change to be made to the power generation negative.

Nach obigem wird also zunächst bei einer auftretenden Laständerung eine durch die Potentiometer 6 bis 8 festgelegte Betätigung der einzelnen Gruppen an der Leistungsausregelung im Netz erfolgen, die daher zunächst kostenmäßig keine optimale Energieerzeugung ergibt.According to the above, the first step is when a change in load occurs an actuation of the individual groups determined by the potentiometers 6 to 8 take place at the power regulation in the network, which therefore initially does not cost anything results in optimal energy generation.

Die Optimierung wird nun durch das Optimierungsgerät 12 erzwungen. Hierzu weist jeder Summenfernsender 3 bis 5 noch ein zusätzliches vom Optimierungsgerät 12 abhängiges Steuerorgan 3 b, 4 b bzw. 5 b auf, das mit dem verstellbaren Abgriff je eines Potentiometers 14, 15 bzw. 16 verbunden ist. Die Stellmotoren für diese Potentiometer sind an die Ausgangskreise des Optimierungsgerätes 12 angeschlossen und verstellen die Potentiometer im Sinne einer optimalen Leistungsverteilung bei jeder Laständerung im Netz. Die auftretende Laständerung wird dem Geber 13 durch Summenleistung des Optimierungsgerätes 12 durch das polarisierte Relais 17 vermittelt, indem der vom Relais 17 gesteuerte Stellmotor den Abgriff des als Potentiometer ausgebildeten Gebers 13 entsprechend verstellt. Die Steuerung des Gebers 13 und damit auch der Ausgänge des Optimierungsgerätes 12 erfolgt mit einer solchen Verzögerung gegenüber dem Netzregler 1, daß die Änderung der Abgriffe an den Potentiometern 13 bis 16 in betrieblich günstigem und wirtschaftlichem Maße erfolgt.The optimization is now forced by the optimization device 12. For this purpose, each remote summation transmitter 3 to 5 has an additional one from the optimization device 12 dependent control element 3 b, 4 b and 5 b, the one with the adjustable tap one potentiometer 14, 15 or 16 is connected. The servomotors for this Potentiometers are connected to the output circuits of the optimization device 12 and adjust the potentiometer for an optimal power distribution every change in load in the network. The load change that occurs is transmitted to the encoder 13 Total power of the optimization device 12 mediated by the polarized relay 17, by the servomotor controlled by the relay 17 tapping the as a potentiometer trained encoder 13 adjusted accordingly. The control of the encoder 13 and thus the outputs of the optimization device 12 also take place with such a delay compared to the network regulator 1 that the change in the taps on the potentiometers 13 to 16 takes place in an operationally favorable and economical manner.

Mit dem Eingreifen des Optimierungsgerätes setzt der Netzregler 1 seinen Einfluß durch Zurückführung des Abgriffes am Widerstand 2 in die Mittelstellung stetig herab, bis der Abgriff die Mittelstellung erreicht hat, alsdann ist die Aufteilung der Leistungserzeugung auf die einzelnen Gruppen ausschließlich durch das Optimierungsgerät 12 bestimmt.When the optimization device intervenes, the network regulator 1 its influence by returning the tap on resistor 2 to the middle position steadily down until the tap has reached the middle position, then the division the power generation on the individual groups exclusively by the optimization device 12 determined.

Aus der' Netzregelung können ein oder mehrere Gruppen durch entsprechende Stellung der betreffenden Potentiometer 6 bis 8 willkürlich herausgenommen werden. Ferner besteht durch die Anordnung von Umschaltern 18, 19 und 20 im Ankerkreis der Stellmotoren der Potentiometer 14 bis 16 die Möglichkeit, eine oder mehrere Gruppen aus der Optimierung herauszunehmen. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit einer völlig willkürlichen Regelung einzelner Gruppen durch Ausschalten der Einflüsse des Netzreglers und des Optimierungsgerätes.One or more groups can be selected from the network control by corresponding Position of the relevant potentiometer 6 to 8 can be arbitrarily removed. Furthermore, there is the arrangement of switches 18, 19 and 20 in the armature circuit Servomotors of the potentiometers 14 to 16 have the option of one or more groups to take out of the optimization. In addition, there is also the possibility a completely arbitrary regulation of individual groups by switching off the influences the network regulator and the optimization device.

Die Betätigung der verschiedenen Stelleinrichtungen kann in an sich bekannter Weise auf elektromechanischem, elektromagnetischem oder elektronischem Wege vorgenommen werden.The actuation of the various actuating devices can in itself known way in electromechanical, electromagnetic or electronic Ways to be made.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Arrangement for the automatic remote control of a network feeding groups (power plants or machines) using a load distribution optimization device that effects an optimal distribution of power to the individual groups, characterized in that, on the one hand, the power plant controller as a function of a selectable part of the The manipulated variable specified by the network controller and, on the other hand, the encoder transmitting the total power of the network to the optimization device are made dependent on the manipulated variable coming from the network controller, in such a way that the manipulated variables given by the optimizing device to the power plant controller together with the selectable manipulated variable proportions the power plant controller in the sense of eliminating the superimposed Adjust the influence of the network regulator and after it disappears, the load distribution is determined exclusively by the optimization device.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the standing organs of the Optimization device are set to work with a delay compared to the network regulator.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized by such influencing desKraftwerkregulator that given a certain position of its frequency performance characteristic is.

4. Arrangement according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that all or individual power plant regulators from the network regulator and / or Optimization device separable and optionally only dependent on one of the positions both facilities, to bring or can be switched off from both facilities.